摘要：本文介绍地质情况为泥岩强膨胀土地下水路堑的综合施工技术
关键词：路基 膨胀土
1.工程概况
本段工程为铁路新建双线线路，缓丘地貌，地势略有起伏，地表为耕地；线路主要以挖方通过，路堑边坡最大高度15.85m。线路起始DK37+500，终点DK90+850，其中DK38+220-K40+580为泥岩强膨胀土地下水路堑。路基工点类型主要有地下水路堑，此段路基下穿京沈高铁，路堑两侧设矩形侧沟，底宽0.5m，深0.8m，侧沟外侧设置3.5m-4.5m宽平台，两侧侧沟平台下设置1.2m宽渗水暗沟，DK38+600-DK38+750段、DK38+820-DK38+850段两侧设3.7-4.7m高的C35片石混凝土挡墙，墙后留设2.0m宽边坡平台，采用M7.5浆砌片石砌筑，厚0.3m；坡面采用4*3m的M7.5水泥砂浆砌片石拱形骨架防护，骨架内种植紫穗槐防护。
2.工程特点
2.1.膨胀土的主要工程特性
膨胀土是指土中粘粒成分主要由亲水性矿物质组成，同时并具有吸水膨胀、失水收缩两种变形的高液限粘土。凡是液限大于或等于40%，自由膨胀率大于或等于40%的粘土可判断为膨胀土。该土具有吸水膨胀，失水收缩并往复变形的性质，对路基的破坏作用极为严重，并且构成的破坏是不易修复的。
膨胀土的工程特性大致可以归纳为胀缩性、崩解性、多裂隙性、超固结性、风化特性和强度衰减性。
2.2.地下水情况
水文地质条件：地下水类型为潜水，地下水埋深7.2m，水位季节性变化幅度在2.0-3.0m。透系数k=0.2-2.0m/d。土壤最大冻结深度：1.39m。
3.施工方案
3.1.总体施工顺序
总体施工顺序：设计供图→施工准备（含技术交底、现场核对）→清表（路堑挖方）和地基处理→路堤挡土墙施工→基床下路基和基床底层填筑（含预埋管埋设）→基床表层填筑→路基相关工程（线路防护栅栏、排水设施、声屏障基础、电缆沟槽等）施工→铺架、轨道施工→整理验收。
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图1 本段路基典型横断面图
3.2.路堑施工
路堑开挖采用逐层顺坡分层分段开挖，从上至下分层依次开挖，严禁自下而上挖或掏空挖。
（1）每层开挖高度不超过3m，每层先开挖路堑中部，路堑边坡预留1～5m厚度。路堑中部开挖到位后，再开挖路堑边坡进行刷坡。挖路堑边坡前先安上坡度尺，按照设计坡度刷坡，确保路堑边坡的稳定性和平顺。
（2）路堑采用单斗反铲式液压挖掘机开挖，土方外运采用自卸汽车，考虑地形、道路、运距、成本等确定车辆型式和数量，其生产能力等于或略大于挖装能力。一般车辆容积应是挖掘机铲斗容积的10～15倍。
（3）路堑不论采取何种形式开挖都应随时做临时排水沟，以避免路堑路基积水。
（4）路堑开挖过程中下穿既有桥梁处，在靠近既有桥墩及承台2m范围内，禁止机械开挖，采用人工开挖办法，避免机械碰撞桥墩等部位，开挖过程中设专职人员进行防护，开挖至承台高度厚，周边采用人工清理，避免机械扰动地基。
（5）土质路堑基床表层换填0.5m厚的A组土和0.1m厚的中粗砂，并于中粗砂中间夹铺一层两布一膜不透水土工布，当地基土基具有弱～中等膨胀性时，基床表层以下挖除换填0.5m厚的A、B组土；当地基土基具有强膨胀性时，基床表层以下挖除换填1m厚的A、B组土。
3.3.重力式挡土墙
重力式挡土墙施工前应做好墙后排水设施。基础开挖采用机械配合人工开挖。土方采用机械开挖，人工清基，且隔段开挖，每段15m。开挖前做好截、排水设施。复核基础地质资料，遇到地质不良，承载力不足的地基，及时向设计单位反映，制定整治措施。墙基位于斜坡地面时，其趾部埋入深度和距地面的水平距离须符合设计要求。
重力式挡土墙砼标号为C35片石砼，挡墙面坡1:0.3，背坡1:0.3,按设计图纸结构尺寸安装模板，模板采用钢模。模板安装严密，支撑牢固，模板及支架的稳定性、刚度和强度满足设计、施工要求。
混凝土采用拌合站集中拌合，砼罐车运到施工现场吊车吊装入模，用插入式振捣器振捣。
沿墙长、墙高3.7m-4.7m交错布置泄水孔，孔径0.1m，砼浇筑前用PVC管按墙身厚度进行预埋安装，在泄水管进口处用0.3*0.3m透水土工布包裹，在出口用棉毡封堵防止砼进入管内。沿墙身长度方向每隔10-15m设置宽0.02m的伸缩缝一道，缝内、顶、外三边填塞深度不小于0.2m的沥青麻筋。
3.4.渗水盲沟
3.4.1.渗水盲沟施工工艺流程图如图2。
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图2 渗水盲沟施工流程图
3.4.2.施工要点
施工放样：对路基进行测量，找出盲沟的中心位置，并做好标记，以确定盲沟具体位置。
测量抄平：根据现场实际地质情况确定出盲沟的开挖尺寸、开挖深度以及盲沟的纵向排水坡度。
撒白灰线：根据盲沟的开挖深度及现场地质情况，用白灰撒出开挖线。
盲沟开挖：盲沟开挖采用机械开挖，人工配合。用挖掘机按撒出的白灰线及既定的开挖深度进行开挖。挖掘机挖至距承台底标高30cm时，采用人工开挖清理并找平。
浇筑基础：采用泵车浇筑基础，混凝土采用C35，厚度20cm，宽度1.2m，用抹子抹平，PVC管处混凝土抹成圆弧形，以固定PVC管。
铺土工布：由施工作业人员铺设透水土工布，施工时要保证土工布的完整性，土工布的搭接长度应满足设计要求。
检查井：每隔30m设置一个检查井，吊装时应注意好此处检查井是三通还是直通。
装渗水管：混凝土基础浇筑完毕后，在其初凝前安装Φ315PVC带孔双壁波纹渗水管，要与混凝土结合牢固，严格按要求控制好坡度等要求，然后等混凝土基础终凝。
填充碎石：碎石填充前应对碎石进行检查，确保碎石已经洗净，填充后能够保证水流正常通过。
砌筑片石：碎石填充后向监理进行报检，报检合格后将透水土工布覆盖好。然后进行浆砌片石施工，浆砌片石施工采用挤浆法，确保石头间的砂浆饱满。
清理场地：砌筑完浆砌片石后，把施工现场整理干净，准备进行下一段渗水盲沟的施工，渗水盲沟的示意图如下图3。
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图3 渗水盲沟施工图
3.5.路基换填
路堑开挖前，首先核对地质资料，同时做好堑顶防排水设施。临时排水设施与永久性排水设施相结合，并与原排水系统顺接。路堑开挖过程中为保证雨水不冲刷边坡，每侧预留50cm，待开挖至设计标高或平台位置时一次刷坡完成。刷坡保证边坡坡度及平整度，对特殊部位做好边坡防护工作。对影响边坡稳定的地面水和地下水及时采取措施引排，并在路堑的表面设置排水坡，以利排水。路堑开挖前对坡顶、坡面的危石、裂缝等其它不稳定情况进行检查，并根据情况采取措施妥善处理，保证施工安全。路堑开挖时自上而下进行，防止出现掏底开挖。
土质路堑开挖至设计标高后，对路基基床厚度内地层采用工程地质调绘、原位测试、电法物探，必要时进行钻探取样等方法，进行地基土地基条件的核查与检测，根据试验结果对不能满足基床动态稳定性要求的地段，根据线路等级，按设计采取换填或其它措施进行地基加固施工。
注意施工过程中严禁大面积开挖，每次开挖50m，开挖完成后进行验槽，验槽合格后立即铺设土工布以及填筑。确保开挖段当天完成以免强膨胀土长时间暴露在外。此时路基的排水系统已连通，能够将土内的水排至渗水盲沟流走，减少土体含水率。
4.结束语
本文主要叙述在地质情况为泥岩强膨胀土的地下水路堑综合施工技术；请各位指正，共同学习。